Разработка принципов художественного проектирования тканей на основе баз данных вербального и цифрового описания рисунков

В диссертационной работе рассматриваются вопросы компьютерной технологии художественного проектирования жаккардовых тканей.

Жаккардовый способ ткачества, по сравнению с гладьевым и ремизным способами, позволяет вырабатывать мерные и штучные узорные изделия с наиболее сложными рисунками. Жаккардовые узорные тканые изделия имеют повышенную рыночную стоимость и пользуются устойчивым высоким рыночным спросом. По объему производства жаккардовые мерные и штучные тканые изделия составляют значительную долю ассортимента продукции текстильной промышленности России и других стран.

Рисунки на жаккардовых тканях получаются за счет сложного сочетания фактурных эффектов, создаваемых на поверхности ткани разными переплетениями нитей, что придает жаккардовым тканям своеобразный оригинальный внешний вид. Но технология проектирования жаккардовых тканей сложна и трудоемка и до настоящего времени включает много процедур, выполнение которых во многом основывается на интуиции. К таким технологическим процедурам относится подбор переплетений для воспроизведения рисунка художника на ткани. В жаккардовом ткачестве переплетения нитей кроме своей технической функции — формирования ткани, используются также как художественное выразительное средство. Фактурные эффекты ткани, создаваемые переплетениями нитей, являются палитрой средств жаккардового дизайна аналогично краскам и другим графическим материалам в изобразительном искусстве. Качество подбора переплетений определяет внешний вид и художественную ценность жаккардовой ткани.

Компьютеризация способствует интенсификации процесса проектирования тканей, значительно повышая его производительность. За счет компьютеризации возможен экстенсивный путь развития жаккардовой технологии.

Современный уровень разработок в области развития компьютерных 6 технологий связан с углубленным анализом структуры технологических процессов. В области жаккардового дизайна существует необходимость в научных исследованиях по развитию его возможностей: требуется разработка новых принципов художественного проектирования тканей на основе баз данных их вербального и цифрового описания.

Таким образом, актуальность диссертационной работы обусловлена:

— необходимостью развития компьютерной технологии жаккардового проектирования;

— необходимостью углубленного структурного анализа технологии жаккардового проектирования для компьютеризации процесса на современном уровне;

— необходимостью классификации ткацких переплетений для базы данных современных компьютерных систем проектирования жаккардовых тканей;

— необходимостью создания оптимального классификатора ткацких переплетений по существенным для текстильного проектирования показателям;

— возможностью использования нетрадиционных приемов для построения сложных ткацких рисунков.

Решение данного круга задач качественно повысит технологический уровень промышленного производства жаккардовых тканей.

Объект исследования.

Объектом исследования диссертационной работы являются классификация ткацких переплетений по зрительному восприятию фактурных эффектов на ткани и технология построения ткацких рисунков сложной конфигурации.

Цель и задачи исследования

.

Целью диссертационной работы является исследование вопросов ху7 дожественного проектирования тканей на основе компьютерных баз данных.

Для достижения этой цели ставились следующие задачи:

— терминологический анализ основных понятий, определяющих роль технологии в дизайне и его выразительные средства ;

— разработка классификатора для компьютерной базы данных, систематизирующего ткацкие переплетения по их фактурным эффектам на ткани;

— выявление взаимозависимостей объектов в системном классификаторе ткацких переплетений;

— разработка способов компьютерного проектирования фактурных ткацких рисунков сложной конфигурации нетрадиционными методами;

— разработка методики проектирования жаккардовых рисунков фактурного типа;

— промышленная апробация новой технологии проектирования фактурных ткацких рисунков.

Методика исследования.

Поставленные в диссертационной работе задачи решались теоретическими и экспериментальными методами.

В работе использовались следующие методы исследования:

— литературнои предметно-аналитический метод при изучении литературных и иллюстративных источников;

— терминологический метод для однозначного понимания существенных признаков дизайна;

— психологический метод для вербального определения характера зрительных ощущений от поверхности тканей;

— логический метод для выявления типологической зависимости выразительных средств художественного проектирования при классификационных операциях;

— методы информатики для понимания классификаций как элемента 8 структуры программного обеспечения компьютерных систем проектирования жаккардовых тканей.

Научная новизна работы.

1. Проведен теоретически обоснованный выбор однозначных вербальных определений объектов для классификатора ткацких переплетений в базе данных.

2. Выявлено восемь общих процедур технологического процесса проектирования жаккардовых тканей для его структурного моделирования.

3. Создана теоретическая модель процесса проектирования жаккардовых тканей.

4. Разработана оптимальная структура классификатора ткацких переплетений для базы данных компьютерных систем проектирования жаккардовых тканей.

5. Выполнена логически непрерывная классификация визуальных показателей фактуры ткани, зависящих от переплетения нитей.

6. Выполнена логически непрерывная классификация существенных признаков групп ткацких переплетений по фактурным эффектам.

7. Разработан системный классификатор ткацких переплетений для баз данных компьютерных жаккардовых систем, связывающий параллельные классификации общими уровнями деления.

8. Выявлена на основе анализа классификатора возможность расширения выразительных средств жаккардового дизайна за счет ткацких рисунков сложной конфигурации.

9. Впервые предложено использовать для компьютерного проектирования текстильных рисунков метод Фурье-спектроскопии.

Практическая значимость работы.

Разработанный автором классификатор ткацких переплетений для базы данных компьютерных систем проектированмя жаккардовых тканей по9 новому организует поиск переплетений в компьютерном банке. Система поиска моделирует последовательность и содержание вопросов, возникающих у проектировщика жаккардовой ткани, что повышает эффективность поиска.

Предложенная технология компьютерного проектирования сложных фактурных рисунков с применением метода Фурье-спектроскопии дает возможность за короткое время получать сложные по конфигурации рисунки с гарантированным высоким уровнем организации структуры, напоминающие по внешнему виду эффекты рисунков сложноузорчатых ткацких переплетений, которые трудно, а во многих случаях невозможно выполнить по традиционной текстильной технологии. При данном способе степень сложности конфигурации рисунка не усложняет технологию выработки по нему жаккардовой ткани.

Высокая производительность предложенной технологии позволит предприятиям значительно ускорить обновление ассортимента узорных тканей в соответствии с изменениями конъюнктуры рынка.

Апробация результатов исследований.

Новая компьютерная технология проектирования сложноузорчатых жаккардовых рисунков принята для освоения, выработаны с положительным результатом образцы тканей и приняты к производственному внедрению.

Материалы диссертации обсуждались и получили положительную оценку:

— на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА им. А. Н. Косыгина, февраль 1997 г.;

— на расширенном заседании кафедры художественного оформления текстильных изделий МГТА им. А. Н. Косыгина, 02.07.1999 г.;

— на Ученом совете ГУП «ЦНИИЖА», 27.10.1999 г.;

— на Научно-практической конференции «Лен на пороге XXI века», г. Вологда, 02.03.2000 г.

Содержание работы.

Во введении обосновывается выбор темы работы и актуальность темы для текстильной промышленности, сформулированы цель и задачи работы, показаны ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведены результаты анализа основных понятий жаккардового дизайна с целью выбора однозначных определений для моделирования процесса художественного проектирования в области разработки переплетений ткани.

Во второй главе даны результаты предварительных исследований и описание разработанного системного классификатора ткацких переплетений, моделирующего технологию подбора переплетений для жаккардовых тканей.

В третьей главе приведены результаты исследования деления ткацких перплетений по разработанному системному классификатору;

В четвертой главе даны результаты экспериментов по компьютерному художественному проектированию текстильных рисунков методом Фурье-спектроскопии.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 140 страницах, включает введение, четыре главы и выводы, содержит 5 таблиц и 22 рисунка, 5 приложений, представленных на 52 страницах.

Список литературы

включает 127 источников.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

1. Впервые предложено использовать метод Фурье-спектроскопии для автоматического компьютерного построения ткацких рисунков сложной конфигурации с организованной структурой конфигурации.

2. Экспериментально исследованы компьютерные преобразования графической информации методом Фурье-спектроскопии, создающие сложные структурированные графические изображения.

3. На основании анализа графических изображений, полученных компьютерным способом по программе, реализующей метод Фурье-спектроскопии, выявлена возможность их использования в качестве текстильных рисунков.

4. Предложенная технология компьютерного проектирования сложных фактурных рисунков с применением метода Фурье-спектроскопии дает возможность за короткое время получать сложные по конфигурации рисунки, которые трудно, а во многих случаях невозможно выполнить по традиционной текстильной технологии.

5. Производственная апробация разработанной в диссертации технологии художественного проектирования жаккардовых ткацких рисунков на текстильных предприятиях льняной и шелковой отраслей подтвердила актуальность задач диссертационной работы для текстильной промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

На основании теоретических и экспериментальных исследований автором получены следующие результаты:

1. Проанализирован большой объем информации по современному художественному проектированию жаккардовых тканых изделий и в прошлом, выявлены основополагающие тенденции развития его технологии. Прведен анализ терминологии и основных понятий современного дизайна жаккардовых тканей для выбора однозначных определений основных объектов, необходимых для компьютеризации его технологии.

2. Проведен структурный анализ технологического процесса проектирования переплетений в жаккардовом ткачестве как художественного выразительного средства дизайна. Выявлено восемь общих процедур процесса проектирования жаккардовых тканей и создана обобщенная теоретическая модель данного технологического процесса.

3. Рассмотрены известные в теории ткачества классификации ткацких переплетений и оценена возможность их использования для разработки компьютерных банков переплетений систем автоматизированного проектирования жаккардовых тканей. Показано их неполное соответствие данному назначению. Впервые создана классификация ткацких переплетений по зрительному ощущению фактуры поверхности ткани с учетом характеристики ее зрительного восприятия с двух точек наблюдения, более точно моделируюшая процесс жаккардового проектирования, чем существующие классификации.

4. Выполнена логически непрерывная классификация визуальных показателей фактуры ткани, зависящих от переплетения нитей, и связанная с нею по уровням деления классификация существенных признаков групп ткацких переплетений по фактурным эффектам.

5. На основе разработанных автором взаимосвязанных классификаций создана оптимальная схема построения классификатора ткацких переплетений для базы данных компьютерных систем проектирования жаккардовых тканей.

6. Впервые разработан системный классификатор ткацких переплетений для баз данных компьютерных жаккардовых систем, связывающий параллельные классификации общими уровнями деления и ориентированный на перспективное развитие. Классификатор дает новый вид деления ткацких переплетений.

7. Использование разработанного классификатора в качестве структурной основы базы данных делает компьтерный поиск переплетений для проектируемой жаккардовой ткани максимально целенаправленным, что существенно повышает эффективность поиска переплетений в компьютерном банке.

8. На основе анализа классификатора выявлена возможность расширения средств художественного жаккардового проектирования за счет ткацких рисунков сложной конфигурации.

9. Экспериментально исследованы компьютерные преобразования графической информации методом Фурье-спектроскопии, на основании которых были получены сложные структурированные графические изображения.

10. На основании анализа графических изображений, полученных методом Фурье-спектроскопии, сделано заключение о возможности их использования в качестве текстильных рисунков.

11. Впервые предложено использовать по новому назначению компьютерную программу преобразования графической информации методом Фурье-спектросеопии для автоматического компьютерного построения ткацких рисунков сложной конфигурации с гарантированно организованной структурой.

12. Предложенная технология компьютерного проектирования сложных фактурных рисунков с применением метода Фурье-спектроскопии дает возможность за короткое время получать сложные по конфигурации рисунки, которые трудно, а во многих случаях невозможно выполнить по.

131 традиционной текстильной технологии.

13. По результатам исследований составлены рекомендации по применению данного метода в текстильной промышленности и в программах обучения специалистов по текстильному дизайну в учебных заведениях.

14. Проведена апробация предложенных в диссертационной работе методов художественного проектирования жаккардовых тканей на текстильных предприятиях льняной и шелковой отраслей. С положительным результатом проведена и подтверждена актами предприятий промышленная выработка жаккардовых тканей по рисункам, спроектированным методом Фурье-спектроскопии.

15. Актами предприятий подтвержден экономический эффект от промышленного освоения новой предложенной автором технологии художественного проектирования жаккардовых тканей.